Månedens Forsker Katherine Richardson

Katherine Richardsons kærlighed til havet førte fra planteplankton til grundlæggelse af nyt forskningsfelt. Månedens Forsker #1 2022.

Publiceret:

27.01.2022

Katherine Richardson har hele sit liv befundet sig i, på eller nær havet. Forskerkarrieren, der også er blevet viet til det våde element, begyndte i 1972 på Harvard University. Siden 1983 har Danmark dog udgjort basen for de videnskabelige aktiviteter, som har rakt lige fra minutiøse studier af havets mindste dele og kulstofkredsløb i verdenshavene til undersøgelser af biodiversitet og interaktioner mellem både mennesker, planter, dyr og klima under overskriften Earth System Science.

Jeg har altid vidst, at jeg ville arbejde med havet. Da jeg var 12 år, ville alle mine veninder være dyrlæger. Men jeg ville være havbiolog. Indtil jeg var 13 år, boede jeg om vinteren uden for Chicago i USA og derefter i Maine, hvor mine bedsteforældre boede. De var fra en lille fiskerby, og min tipoldefar og oldefar var skibskaptajner med base i samme by. Så havet har altid været en vigtig del af min familie, og jeg har altid elsket at være på eller i nærheden af havet.

Det var først senere, da jeg var flyttet hjemmefra, at det gik op for mig, at der var visse samfundsmæssige forventninger til, hvad kvinder burde og ikke burde beskæftige sig med. Ingen havde gennem min opvækst fortalt mig, at det ikke var velset – heller ikke på forskningsskibe – at kvinder kom ud og sejle. Det var nok meget godt.

Mange flere arter, end vi hidtil har troet, lever nemlig langt nede i vandsøjlen.
Katherine Richardson

Jeg kom ind på Harvard University i 1972 og blev bachelor i 1976. Der uddannede jeg mig både inden for statskundskab og biologi, for jeg var usikker på, om jeg skulle arbejde naturvidenskabeligt eller mere samfundsvidenskabeligt med havet. Sommeren før mit sidste år på universitetet tilbragte jeg som praktikant i Repræsentanternes Hus i Washington, hvor jeg arbejdede hos en politiker. Den anden halvdel af tiden arbejdede jeg i et laboratorium.

Da jeg var blevet færdig som bachelor, søgte jeg en ph.d. i biologi på Harvard University. Jeg blev faktisk optaget, men havde samtidig et ønske om også at læse jura. Skæbnen ville dog, at min mentor på universitetet en dag kom og fortalte mig, at hun gerne ville indstille mig til et Marshall Fellowship i England, som blev givet til 25 amerikanske studerende hvert år som tak for støtten i Anden Verdenskrig.

Min umiddelbare reaktion var, at det ikke ville være noget for mig. Men da hun fortalte, at der aldrig havde været nogen fra mit kollegium, der havde fået det prestigefyldte stipendium, virkede det ikke så farligt at lade sig indstille. Derudover vidste jeg, at Harvard University ville udskyde min optagelse på ph.d.-studiet og tage imod mig igen, hvis uheldet var ude, og jeg ønskede at komme tilbage fra England. Dertil kom, at min far var meget begejstret ved tanken om, at andre ville betale for en del af min videre uddannelse, for han havde allerede betalt for mine fire år på Harvard.

Det endte med, at jeg fik stipendiet og flyttede til England i 1976. I 1980 blev jeg ph.d. fra University of North Wales på en afhandling om betydningen af ​​opløst organisk materiale for overlevelse af havets mindste planter, også kaldet planteplankton. Jeg havde forinden været inspireret af en giftig opblomstring af planteplankton, som i 1972 havde bredt sig langs den kyst, hvor jeg boede i Maine. Jeg var meget optaget af disse planter og havde allerede studeret dem meget, mens jeg var på Harvard.

Udgangspunktet for mit ph.d.-studium var ideen om, at planteplankton måtte være både plante og dyr. Det vil sige en organisme, der får energi både fra solens lys og ved at indtage organiske materialer, der findes i miljøet. I dag ved vi, at det ikke er helt forkert, men det kunne jeg desværre ikke bevise med mine forskningsresultater.

Jeg fandt dog ud af i mit ph.d.-studium, at mange planteplanktonarter rent faktisk foretrækker at leve ved lave lysintensiteter. Mange flere arter, end vi hidtil har troet, lever nemlig langt nede i vandsøjlen. Man havde ellers længe ment, at planter i havet naturligt ville trække op mod havoverfladen, hvor der er lys og sol. Når jeg ser tilbage, har det at kigge på organismer langt nede i havet faktisk været en af overskrifterne på min karriere.

De nye erkendelser blev startskuddet til, at jeg var med til at udvikle et helt nyt videnskabeligt felt, som i dag kaldes ’Earth System Science’.
Katherine Richardson

Under mit ophold i England ville skæbnen også, at jeg traf min danske mand. Så jeg kom aldrig tilbage til USA som forventet. I stedet landede jeg i Danmark i 1983, hvor jeg først blev ansat på Danmarks Fisker- og Havundersøgelser. Her arbejdede jeg med planktons fotosyntese og dens betydning for fisk og fiskeriet.

Allerede efter otte år i Danmark - i 1991 - var jeg så heldig at blive indstillet til Statens Naturvidenskabelige Forskningsråd. Det gav mig et stort netværk, som jeg har haft gavn af siden. I mange år - helt frem til 2003 - var jeg engageret i de statslige forskningsråd som enten medlem eller formand.

I 1998 blev jeg så ansat som professor på Aarhus Universitet. Her var jeg i årene 2002 til 2007 også prorektor. Fra 2007 til 2012 var jeg prodekan på Det Naturvidenskabelige Fakultet på Københavns University. Det var også i 1990erne, at jeg kom med i den videnskabelige styringskomité for International Geosphere-Biosphere Programme. Det var utroligt spændende! Her sad en lang række meget prominente forskere, blandt andre Paul Crutzen, som havde fået Nobelprisen for at have opdaget, at ozonlaget var ved at blive nedbrudt. Og Bert Bolin, som var den første formand for IPCC - The Intergovernmental Panel on Climate Change.

Man skulle umiddelbart tro, at vandbevægelser vil blande alle organismer i havet sammen, men det sker ikke.
Katherine Richardson

Jeg kom i denne sammenhæng med i en skrivegruppe, som virkelig fik verden til at åbne sig, følte jeg. Jeg havde indtil da fokuseret på planteplankton og det kulstof, som de optager. Alt det andet kulstof, der havnede andre steder, interesserede mig ikke. Nu begyndte jeg at se på kulstofkredsløb generelt i havet og samtidig inddrage dynamikker i atmosfæren. De nye erkendelser blev startskuddet til, at jeg var med til at udvikle et helt nyt videnskabeligt felt, som i dag kaldes ’Earth System Science’. Feltet anskuer Jorden som et samlet økosystem af interaktioner mellem biologi, fysik, kemi og menneskelig aktivitet.

Vores ’HM Queen Margrethe II´s and Vigdís Finnbogadóttir’s Interdisciplinary Research Centre on Ocean, Climate and Society’ (ROCS), som vi er i fuld gang med i øjeblikket, handler meget om disse interaktioner. Vi ser her på interaktioner mellem havets biodiversitet og klimaet. Vi ser også på, hvordan klimaændringer i havet påvirker naturen i Island, og hvordan mennesker tilpasser sig ændringer. Derudover undersøger vi, hvordan mennesker har påvirket naturen i landet.

Når vi kigger på naturens påvirkning af klimaet, er det konkret planktonøkosystemer, vi har under lup. For det interessante ved økosystemerne i havet er, at de planktonsamfund er så forskellige. Man skulle umiddelbart tro, at vandbevægelser vil blande alle organismer i havet sammen, men det sker ikke. Der burde heller ikke være så mange arter og så stor heterogenitet i havet, som vi rent faktisk finder.

Hvordan er havets økosystemer påvirket af klimaforandringer?

Det var, da man begyndte at undersøge livet i havet på dna-niveau, at man opdagede den store forskel på organismerne, selvom de ser ens ud på overfladen. Vi har dog haft svært ved at forklare, hvorfor de er forskellige, men vi har nu en idé om, at forskel i planteplanktons ’samfundsstruktur’ rent faktisk kan påvirke klimaforholdet! 

Er planteplankton-samfundet dominereret af store arter, vil havet optage og lagre mere CO2 fra atmosfæren, end når små planteplankton dominerer. Så når planteplankton domineres af de store arter, vil havet trække mere CO2 ud af atmosfæren, og Jordens temperaturer vil være lavere, end når de domineres af små.

Den hypotese tester vi for tiden i ROCS. I et andet af mine store projekter kigger vi på, hvordan forskellige vandmasser i en vis forstand kan fungere som en slags ’bjergkæder’, som hindrer sammenblanding af plankton i en grad, så der opstår vidt forskellige planktonsamfund inden for relativ kort afstand af hinanden.

At se kutteren dér, med smadret styrehus, på et bjerg af bølger, er et billede, som jeg vil tage med mig for evigt.
Katherine Richardson

I øjeblikket er vi ved at analysere sedimentkerner, som vi indsamlede på vores togt i Island i juli måned sidste år. Blandt andet fik vi udboret kerner, der er omkring 60.000 år gamle, som forhåbentlig kan give os et godt billede af især de seneste 12.000 år – en periode, hvor Jorden nogenlunde har været kendetegnet ved de samme miljøforhold som i dag.

Vi vil dog meget gerne undersøge forholdene længere tilbage i tiden også, så vi har adskillige ting planlagt i det kommende år. Blandt andet til efteråret, hvor vi takket være professor Eske Willerslevs gode forbindelser på Alfred Wegener Instituttet i Bremen, hvis skib er udrustet med særligt udstyr, så vi forhåbentlig kan få prøver fra sedimentkerner, der går endnu længere tilbage i tiden.

En af vores ph.d.-studerende på ROCS arbejder i øjeblikket også på at få data fra de sedimentkerner, som vi indsamlede i juni måned. Disse data afspejler fluktuationer i udbredelsen af fiskebestandene i området gennem tiden. 

Hvis der er et mønster mellem fiskeforekomster og klima, vil det jo være interessant at vide. På Grønlands vestkyst prøver vi også at undersøge, om planteplankton-samfundenes struktur domineres af store eller små arter og relatere dette til forskellige miljø- og klimaparametre. De data er ved at blive analyseret nu.

"Ingen havde gennem min opvækst fortalt mig, at det ikke var velset – heller ikke på forskningsskibe – at kvinder kom ud og sejle", fortæller Katherine Richardson.

Noget af det vildeste, jeg har oplevet, var, da jeg i 1990erne var på et togt, hvor vi havnede midt i en orkan. Der var en fiskekutter, der var gået ned i den nordlige del af Nordsøen. Vi fandt redningsbåden, der heldigvis var tom, da besætningen allerede var blevet reddet. Men at se kutteren dér, med smadret styrehus, på et bjerg af bølger, er et billede, som jeg vil tage med mig for evigt.

En anden meget stor oplevelse var Galathea 3-ekspeditionen i 2006-2007. Der var så mange forskellige forskere og projekter med på den ekspedition, som gav enorme faglige resultater - hver for sig og tilsammen. Vi befrugtede virkelig hinanden på tværs, og der var tilmed en fantastisk dynamik med de mange mennesker fra forsvaret og mediefolk.

Jeg har et særligt minde fra dengang, vi arbejdede i Sargassohavet. Her var jeg i gang med at måle elektrontransport i det fotosyntetiske apparat hos planteplankton, som jeg havde taget op fra 130 meter under havets overflade. Der er nok ikke fem mennesker i verden, der kan få blodtrykket til at stige ved at se på resultater fra sådanne målinger, men det kunne jeg!

Efter nogen tid gik det op for mig, at hver gang jeg havde høje værdier for min elektrontransport, så havde de larver i nettet.
Katherine Richardson

Det sjove var så, at samtidig med, at jeg sad der med mine analyser, var der andre forskere, som ved de samme stationer hev net op fra havet for at se, om der var ålelarver i eller ej. Hver gang der var bid, kunne jeg høre dem juble udenfor. Efter nogen tid gik det op for mig, at hver gang jeg havde høje værdier for min elektrontransport, så havde de larver i nettet. Der var altså en sammenhæng mellem de to ting. 

Det åbnede for en helt ny forståelse af sammenhæng mellem oceanografiske processer og fødekæden i Sargassohavet. Men jeg ville aldrig have opdaget den sammenhæng, hvis vi ikke havde været af sted på samme togt.

Jeg vil altid med særlig stolthed huske tilbage på dengang, jeg sammen med 14 internationale forskere blev udpeget af daværende generalsekretær for FN Ban Ki-moon til at skrive FN’s ’Global Sustainable Development Report’, der udkommer hvert fjerde år. Jeg var med til at skrive den, der udkom i 2019. At få mulighed for at arbejde med så dygtige og anerkendte forskere fra alle mulige videnskabelige felter og til sidst præsentere resultatet for FN’s generalforsamling – det var stort.

Den afhandling var vigtig for mig på et andet plan, da mange havde fået den opfattelse, at jeg havde forladt forskningen til fordel for ledelse, hvilket ikke var sandt.
Katherine Richardson

Hvis du havde spurgt mig for 5-10 år siden, ville jeg nok have sagt, at jeg gerne ville nå at lave en doktorafhandling, inden jeg stopper med at være aktiv forsker. Heldigvis fik jeg lavet og forsvaret min afhandling Using macroecological patterns in the distribution of marine phytoplankton and photosynthesis to better understand and quantify phytoplankton activity in the global ocean i 2020, der i vid udstrækning baserede sig på mine resultater fra Galathea-ekspeditionen. Den afhandling var vigtig for mig på et andet plan, da mange havde fået den opfattelse, at jeg havde forladt forskningen til fordel for ledelse, hvilket ikke var sandt.

I dag føler jeg mig egentlig bare privilegeret over, at vi takket være Carlsbergfondet har fået etableret det interdisciplinære havforskningscenter med base på Københavns Universitet og Island Universitet. Det rummer kimen til alle de muligheder, som jeg kunne drømme om at have på dette tidspunkt i min karriere.

Lige her og nu handler det for mig konkret om, at vi i projektet får ekstraheret dna ud af de sedimentkerner, som vi har indsamlet i sommer. Det er dog generelt en udfordring at ekstrahere eDNA fra meget saltholdige prøver. Indtil nu har der ikke været nogen, der har anvendt eDNA i marine sedimentkerner til at beskrive udvikling i havets natur over tid. Så hvis det lykkes, vil det være første gang nogensinde. At knække den nød vil være det perfekte sted at slutte festen, synes jeg.

PODCAST

Havet er nøglen til at forstå fundamentale dynamikker på Jorden Hvor stor en betydning har havet for kulstofkredsløbet på Jorden? Hvad fortæller marint plankton om både bio- og artsdiversitet i verdenshavene? Og hvilken rolle spiller havet i klimaforandringerne? Spørger man professor Katherine Richardson er svaret, at havet er en overset, men yderst vigtig spiller i de dynamikker og interaktioner, der bestemmer både klima og miljø på Jorden. Hør hende fortælle om vigtigheden af at tage havet alvorligt i denne podcast. Vært er journalist Nynne Bjerre Christensen.

00.00
00.00

Abonnér på nyt fra Carlsbergfondet

Ønsker du at følge med i vores videnformidling og aktiviteter generelt? Eller er du forsker og interesseret i nyheder, der vedrører vores opslag og uddelinger? Så tilmeld dig et af vores nyhedsbreve.